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近年来，随着煤层气资源的大量开采和国民经济的飞速发展，煤层气地面集输工艺的日益完善，满足了全国各地对煤层气资源与日俱增的需求。然而在煤层气地面集输的过程中，因集输设备的损坏造成煤层气泄漏等突发性严重事故时常发生。本文结合计算机流体力学FLUENT数值模拟和Monte Carlo风险评价方法，以煤层气集输系统设备泄漏及组分中毒机理、煤层气泄漏扩散基本理论和模型的探索、FLUENT仿真模拟以及研究区蒙特卡洛风险评价为主线，针对山西晋城沁水盆地煤层气地面集输系统进行了泄漏扩散模拟及风险评价研究。本文将山西晋城沁水盆地煤层气集输工艺相关设备泄漏划分为井喷泄漏、管道泄漏和压力容器泄漏。井喷泄漏具有稳态喷射的特点，采用井口绝对无阻流量假设，计算出井喷临界流参数。管道泄漏和压力容器泄漏具有动态泄漏的特点，与泄漏孔径大小有关。本文采用CFD流体控制理论建立了煤层气泄漏扩散流动多组分守恒方程，将非稳态N-S方程作为多组分气体扩散的流动方程，同时采用FLUENT软件中的无化学反应的k-εRealizable湍流模型实现了煤层气泄漏扩散仿真模拟。本文构建了煤层气地面集输泄漏事故Monte Carlo风险评价方法，主体由事故风险变量的判定与识别、蒙特卡洛抽样分析及模拟、泄漏事故致死半径风险计算及可视化表征三部分组成了其风险评价的技术路线。以沁水盆地沁南潘河潘庄煤层气田站点泄漏事故为例进行了风险评价，提出了企业高效管理、加大安全巡检和维修的力度来降低泄漏事故发生概率，疏散迁移站点附近200m以内的居民来减少研究区风险受体的管理决策建议。